Министерство образования и науки российской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный исследовательский томский политехнический университет
Институт – Энергетический
Кафедра – Электроэнергетические системы
Исследование влияния нагрузки в начальный момент трехфазного замыкания
Лабораторная работа №2
по курсу «Электромагнитные переходные процессы»
Выполнил студент гр.9а96 Р.Р.Рахимжанов
Подпись Дата И.О.Фамилия
Проверил доцент К.И.Заподовников
Подпись Дата И.О.Фамилия
Томск – 2012
Цель работы: исследовать влияние нагрузки, её мощности и удаленности на начальный сверхпереходный и ударный токи при трехфазном коротком замыкании.
Исходные данные:
Таблица 1
Номинальная мощность генератора Sг, МВА |
50 |
cosφ генератора |
0,9 |
Сверхпереходное сопротивление генератора Xг”, о.е. |
0,145 |
Номинальная мощность синхронного компенсатора Sс.к., МВА |
50 |
cosφ синхронного компенсатора |
0,85 |
Сверхпереходное сопротивление синхронного компенсатора Xс.к.”, о.е. |
0,2 |
Номинальное напряжение генератора Uн, кВ |
6,3 |
Sс.к./Sг |
0,3 |
При расчете режимов короткого замыкания (КЗ) в электрических сетях под нагрузкой понимают синхронные двигатели и компенсаторы, асинхронные двигатели и обобщенную нагрузку. Все указанные виды нагрузки оказывают влияние на ток КЗ, особенно в начальный момент нарушения режима. При этом влияние каждого вида нагрузки индивидуально и зависит от ряда факторов, из которых основными являются: мощность нагрузки, ее режим до КЗ, электрическая удаленность до точки КЗ.
Рисунок 1. Принципиальная схема эксперимента
Как известно любая из перечисленных нагрузок в переходном режиме характеризуется своими сверхпереходными (переходными) параметрами:
Е" - сверхпереходная ЭДС, X" - сверхпереходное сопротивление. Поскольку в большинстве практических расчетов пренебрегают сдвигом фаз ЭДС источников, то в конечном итоге влияние любой нагрузки (равно как и генератора) на ток КЗ определяется соотношением сверхпереходной ЭДС и остаточным напряжением на ее выводах в переходном режиме.
При E”(0) >U(0) (где индекс (0) указывает на режим КЗ при t=0) нагрузка является дополнительным источником, посылая реактивный ток во внешнюю сеть, при E”(0) <U(0) - нагрузка потребляет реактивный ток из сети.
Исследование режимов в настоящей работе ведется на основе простейшей схемы (рисунок 1), в которой генератор и нагрузка через общую реактивность Xк связаны с местом КЗ.
Начальное значение сверхпереходной ЭДС любой двигательной нагрузки (или генератора) определяется из предшествующего режима:
Для обобщенной нагрузки принимают E"=0,85, Х"=035 в относительных единицах, приведенные к ее рабочей мощности (МВА) и номинальному напряжению (кВ) узла присоединения.